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微表处技术在白改黑工程中的应用
作者:网站管理员    发布于:2019-08-09 14:48:23    文字:【】【】【
某旅游公路于2012年9月建成通车,全长12.1km、宽7m,采用水凝混凝土路面,该旅游公路属于典型的山

区道路,弯多坡陡,既有桥面也有隧道。随着每年旅游人数与通车数量的激增,通过近四年的运营,原

水泥混凝土路面已出现板边板角破损、接缝破损、路表面起皮(剥落、露骨)以及路面磨光成镜面等病害

。且行车噪音大、行车舒适性差、车辆轮胎磨损问题突出。因为该路段是旅游观光专用线,所以相关旅

游管理部门在早期养护阶段提出了白改黑的设想,希望将该路段改成黑色沥青路面,并改善路容路貌、

降低行车噪音、提高行车舒适性。
公路路面通常分为两种:水泥混凝土路面(即白色路面)和沥青混凝土路面(即黑色路面)。水泥混凝土路面

的特点是强度大、相对耐久性和水稳定性好,但噪音大、行车舒适性差、养护难度大且措施单一;沥青混

凝土路面的特点是沥青材料对温度敏感性强、噪音小、行车舒适性好、易养护,是公路路面的主流类型


两种不同路面从设计角度讲,分别有各自不同要求的路面结构形式,水泥混凝土路面属于刚性路面,而

沥青混凝土路面属柔性路面,如果想将原有的水泥混凝土路面结构形式变为能够符合沥青混凝土路面结

构类型的要求,那么需要解决的核心问题,或者说需要跨越的最大障碍就是由刚变柔。而白改黑路面是

一种特殊的路面结构形式,具有特殊的应力应变形式,技术关键环节是防水,办法有两种:(1)挖除水泥

混凝土路面,重新铺筑沥青混凝土路面;(2)采用专用设备破碎原水泥混凝土路面面板,使之成为柔性基

层,再加铺热拌沥青混凝土面层。可以看出无论采用哪一种方式,对于目前状况下的华山瓮峪旅游公路

而言,都存在相当大的浪费(因为目前使用状况基本良好)和相当大的施工难度。

鉴于此,为了达到路面使用质量和提高行车舒适性,在不影响正常通车的前提下,选择采用经济合理且

有效地预防性养护手段———微表处技术应用方案,这种简易的白加黑路面,用较小的投入可以迅速提

升了路面使用性能和服务水平,同时,对于延长道路的使用寿命、节省工程造价、保护环境等方面具有

显著的社会和经济效益。

本工程采用白改黑技术,是在已通车运营一定时间的旧水泥混凝土路面上加铺微表处稀浆混合料,对原

有水泥混凝土路面病害经过处理后作为新路面基层,起到承重和传递荷载的作用。通过前期原路面病害

调查,采用双层微表处进行施工,下层摊铺6mm厚MS-Ⅱ型微表处用作粘结过渡层,以期达到防水、层间

粘结、刚柔过渡等目的。其混合料级配较细,能有效的阻止水的下渗,有良好的防水功能。上层摊铺

10mm厚MS-Ⅲ型微表处,用作行车表层,其混合料级配较粗,可以满足行车抗滑、耐磨的要求。同时为

了保证层间粘结,洒布SBR改性乳化沥青粘层油,洒布量0.25g/m2~0.40g/m2。
技术优点
采用微表处技术进行白改黑施工,具有如下技术优点:

(1)微表处单位面积建设成本远低于传统热拌沥青混合料,且不需要大型拌和站等配套设施,大大降低工

程造价。

(2)作为薄层罩面结构,厚度仅为18mm,对路面标高的增加极少,能够保证隧道内的通车净高和减少桥梁

负重。

(3)与原路面具有良好的粘结性,具有较高的抗滑性能和耐磨性能。

(4)具有显著的封层效果和优越的防水功能,提高水泥混凝土路面的水稳定性,可以有效防止路表水的下

渗,从而更好地保护路面结构。

(5)半幅施工,施工机械较少,不影响正常的通车要求,在适宜的情况下2小时即可开放交通,减少施工

对交通的影响。

(6)作为冷拌冷铺的施工工艺,微表处常温施工,不释放有害气体和烟雾,对环境影响较小,符合环保要

求;
微表处技术及其施工工艺
微表处是采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌

和成稀浆混合料,通过摊铺槽均匀摊铺到原路面上,通过短期养生快速开放交通的具有高抗滑性和耐久

性的薄层。作为预防性养护的重要手段,该技术能快速建立和恢复路面的表面功能,并起到保护路面结

构的作用。
施工工艺
(1)原路面病害处置

①板块换修。对需要进行更换的板块进行破碎,换填同等砼强度的水泥混凝土,并对混凝土表面按原路

面纹理进行处理。

②裂缝、构造缝。参照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》中相关条款,其具体要求如下:“对于3mm

以下裂缝参照规范进行扩缝后用道路专用封胶进行灌缝处理。”大于3mm的裂缝进行密封胶或沥青灌缝处

理,3mm以下的裂缝不用处理;横缝、纵缝、胀缝和施工缝等构造缝采用专用填缝料,对其进行灌封处理

。灌封材料选用橡胶沥青灌封胶,经国家道路及桥梁质量监督检验中心检测,其指标如表5:

③错台。错台高度小于1cm,可用小型铣刨机凿除错台,修补纵坡变化控制在1%以内。当错台高度大于

1cm,且有一块板不稳定时应进行换板处理。
④脱空经检测评定为板块脱空且板块间有较好的传荷能力,可采用灌注水泥浆进行板下封堵处理。

(2)微表处施工

在充分总结试验段铺筑的基础上,进行微表处施工作业。

①画出施工控制线,以保证摊铺车沿直线行驶。有路缘石、车道线等作为参照物的,可不划控制线。

②摊铺车摊铺稀浆混合料:根据施工路段的路幅宽度,调整摊铺槽宽度,应尽量减少纵向接缝数量,在可

能的情况下,宜使纵向接缝位于车道线附近。将符合施工质量要求的各种材料装入摊铺车内,并开至施

工起点,对准控制线,放下摊铺槽,调整摊铺槽使其周边与原路面贴紧。打开摊铺车各传动离合器,开

动发动机,使各部位准备进入工作状态。按室内设计和现场集料含水量,依次或同时按配比输出集料、

填料、水和乳液,进行拌和拌好的混合料流入摊铺槽,当混合料注满摊铺槽容积的二分之一以上时,开

动摊铺车匀速前进,需要时同时打开摊铺车下边的喷水管,喷水湿润路面。摊铺速度以保持混合料摊铺

量与搅拌量基本一致,保持摊铺槽中混合料的体积为摊铺槽容积的1/2~1/3。当摊铺车内任何一种材料

快用完时,应立即关闭所有输送材料的阀门,让搅拌器中的混合料搅拌完,并送入摊铺槽摊铺完后,摊

铺车停止前进,提起摊铺槽,将摊铺车移出施工点,用水清洗搅拌器和摊铺槽。施工中,超大粒径集料

产生的纵向刮痕应尽快清除,不能及时清除的,必须立即停止摊铺,直至问题解决后方可继续施工。

(3)养生和开放交通:①稀浆混合料铺筑后,在初期养护期内,禁止一切车辆和行人通行。

②稀浆混合料达到开放交通时间后应尽快开放交通。经养生和初期交通碾压稳定的微表处在行车作用下

应不飞散且完全密实。
结合该旅游公路微表处工程,通过现场施工以及后期的路面检测及跟踪调查,总结如下几点白该黑路面

微表处施工影响因素及其质量控制建议。

(1)在旧水泥混凝土路面进行微表处施工前,应通过详细的现场实地调查和路况检测,分类分析原路面的

各项病害,提出针对性的处治措施。对于直接影响微表处施工质量的水泥板块施工缝、板底脱空、错台

、较大的裂缝等进行必要的预处理,确保作为新路面基层的水泥板块的整体稳定。

(2)水泥混凝土路面作为刚性路面在其上加铺柔性微表处罩面,因两者材料特性差异较大,加之山区水泥

混凝土路面隧道、弯道等处“镜面”病害较多,在经过“精细铣刨”后必须洒布粘层油,以提高层间粘

结力,避免层间推移和脱落。因此适宜的施工工序是确保微表处施工质量的重要保障。

(3)微表处施工作为预防性养护手段,应严格从源头控制各项原材料的质量和用量范围,进场的各项原材

料除应满足现行部颁标准和地方标准外,尤其对关键指标,如细集料砂当量、SBR改性乳化沥青5℃延度

、软化点等进行重点控制。

(4)山区道路微表处施工应根据不同施工路段,考虑隧道、弯道以及坡度较大的长爬坡等路段,适时微调

乳化沥青用量、胶乳添加量和混合料级配,充分利用技术手段,使微表处罩面路用性能达到最佳状态。

(5)施工中应严控稀浆混合料浆状,避免出现离析等现象,确保摊铺到路面的稀浆混合料颜色一致,表面

均匀、无花白料、饱满,施工线性顺滑、平顺。
摘自:《公路交通科技》,作者:宋成志、孔祥明
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